馬氏體不銹鋼管(guan)是以馬氏體組織(zhi)為基(ji)體,有磁性,通過熱(re)處理可調整力(li)學(xue)性能的不銹鋼管。馬氏體不銹鋼管主要有Cr13 和Cr17型兩種。常用的馬氏體不(bu)銹鋼包括12Cr13、20Cr13、30C:-13、40Cr13及14Cr17Ni2等。鉻在鋼中的作用是多方面的,如提高鋼的強度、淬透性等,但主要的作用是提高鋼的耐蝕性。鋼的耐蝕性與鋼中的鉻含量有極大的關系,只有鉻含量(質量分數)大于12%時,才能顯著提高鋼基體的電極電位,從而提高鋼的耐蝕性。由于鉻能顯著地提高鋼的淬透性,所以這類鋼加熱成奧氏體狀態空冷時,小斷面的工件都能得到馬氏體組織。而且隨著鋼中碳含量的增加,強度、硬度和耐磨性提高,其主要原因是碳與鉻形成了碳化物(Cr23C6),使基體的鉻含量降低[w(Cr)<12%]所至。馬氏體不銹鋼管具有強烈的淬硬傾向,易出現冷裂紋,焊接接頭受熱超過1150℃的區域,晶粒顯著增大,過快或過慢的冷卻速度都可能引起接頭脆化,也會造成475℃脆化,晶間腐蝕傾向較小,30Cr13、40Cr13、40Cr17Mo、95Cr18的淬硬傾向更強,一般不能焊接。
馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)同鐵素體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)和奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)特性(xing)(xing)明顯(xian)不(bu)(bu)(bu)同,馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)加(jia)熱到(dao)高(gao)(gao)溫(wen)轉變成(cheng)奧(ao)氏體(ti)(ti),奧(ao)氏體(ti)(ti)快速冷卻轉變成(cheng)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)組織(zhi)。馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)有明顯(xian)的(de)相變點,可(ke)以通(tong)過淬火(huo)而(er)(er)(er)強(qiang)化,而(er)(er)(er)且鉻含量高(gao)(gao),淬透性(xing)(xing)好,回火(huo)時可(ke)以在較(jiao)(jiao)大的(de)范圍內調整其硬度(du)、強(qiang)度(du)和韌性(xing)(xing)。而(er)(er)(er)且高(gao)(gao)碳馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)硬度(du)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao),因此既可(ke)作為結構鋼(gang)(gang)(gang)用,也可(ke)以作為工具鋼(gang)(gang)(gang)用。
馬(ma)(ma)氏(shi)體不銹(xiu)鋼在鍛(duan)造加熱時要(yao)避免(mian)δ鐵素體的(de)(de)形(xing)(xing)成,因為8鐵素體的(de)(de)出現會使(shi)鍛(duan)件形(xing)(xing)成裂紋。要(yao)避免(mian)不銹(xiu)鋼鍛(duan)件加熱過快(kuai)導(dao)致過熱。鍛(duan)件在加熱過程(cheng)中的(de)(de)脫(tuo)碳會促使(shi)鐵素體形(xing)(xing)成,因此要(yao)將鍛(duan)件表面脫(tuo)碳減少到(dao)最小程(cheng)度。馬(ma)(ma)氏(shi)體不銹(xiu)鋼管最后一次的(de)(de)變形量(liang)無特殊要(yao)求。這(zhe)類鋼在(zai)(zai)鍛造后容易產生(sheng)開裂(lie)現(xian)象,其原(yuan)因是(shi)鍛造后空(kong)冷(leng)時(shi)出現(xian)馬氏體(ti)和碳化物(wu)組織(zhi),內應力較大,因此鍛后冷(leng)卻時(shi),必(bi)須緩(huan)慢進行(xing),一般在(zai)(zai)200℃的(de)(de)砂坑或爐渣中緩(huan)冷(leng),取出砂坑后必(bi)須及時(shi)進行(xing)等溫退火(huo),防止發(fa)生(sheng)開裂(lie)。馬氏體(ti)不銹鋼,特別(bie)是(shi)Cr13 型馬氏體(ti)不銹鋼的(de)(de)價格低,故在(zai)(zai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)較弱的(de)(de)介質(zhi)中(如水蒸(zheng)氣)且(qie)又要(yao)求高的(de)(de)力學性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)條件下(xia)得到(dao)廣泛(fan)的(de)(de)應用。
12Cr13鋼為半馬氏體不銹鋼，鋼中除馬氏體組織外,還有鐵素體組織,經退火后加工成形的工件需進行淬火和高溫回火處理，得到回火索氏體組織。主要用于韌性要求較高，且具有不銹性，受沖擊載荷的零部件，也可用于在淡水、海水、蒸氣中工作并承受沖擊的汽輪機葉片、刀具、緊固件、閥門、熱裂解抗硫腐蝕設備；以及制作在常溫條件下耐弱腐蝕介質的設備和部件。若作為耐熱鋼、可制作800℃以下耐氧化的部件。
20Cr13鋼為馬氏體型不銹鋼，其主要性能類似于12Cr13鋼，由于碳含量較12Cr13鋼高，因此其強度、硬度高于12Cr13鋼，而韌性和耐蝕性略低。淬火狀態下硬度高，耐蝕性良好。主要用于制造承受高應力載荷的零件，如汽輪機葉片、熱油泵、軸和軸套、葉輪、閥門、水壓機閥片等；也可用于制造造紙工業、醫療器械以及日常生活領域的餐具、刀具等。
30Cr13、40Cr13鋼(gang)因碳(tan)含量較(jiao)高，較(jiao)12Cr13、20Cr13鋼(gang)具(ju)(ju)有(you)更高的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)、硬度(du)和更好(hao)的(de)(de)(de)淬透性(xing)，在(zai)室(shi)溫、稀硝酸(suan)和弱的(de)(de)(de)有(you)機酸(suan)中具(ju)(ju)有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)，但韌性(xing)和耐蝕(shi)性(xing)不及12Cr13和20Cr13鋼(gang)。主要用(yong)(yong)于(yu)(yu)高強(qiang)度(du)部件，以及承(cheng)受高應力(li)載荷并(bing)在(zai)一(yi)定腐蝕(shi)介質條件下(xia)的(de)(de)(de)磨損件，如300℃以下(xia)工(gong)(gong)作的(de)(de)(de)刀具(ju)(ju)、彈簧(huang)，400℃以下(xia)工(gong)(gong)作的(de)(de)(de)軸(zhou)、軸(zhou)承(cheng)、外科(ke)醫療器具(ju)(ju)和模具(ju)(ju)等。該類鋼(gang)焊接性(xing)差，通常不能用(yong)(yong)于(yu)(yu)制造焊接部件。
馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中除(chu)了鉻不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼外，還有鉻鎳不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼（如14Cr17Ni12）。鉻不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼按碳(tan)含(han)量(liang)可分為低碳(tan)、中碳(tan)和高碳(tan)三種類型，隨著碳(tan)含(han)量(liang)的增加，鋼的強(qiang)度、硬度和耐磨性顯(xian)著提高，而(er)冷塑(su)性、韌性和耐蝕性則下降(jiang)。
鉻鎳不(bu)銹鋼(gang)14Cr17Ni2，由于加入了質量分數為(wei)20％的Ni，鋼(gang)的基體(ti)組織由單相鐵素(su)體(ti)過渡(du)到(dao)α+y兩(liang)相組織，淬火時γ相轉(zhuan)變為(wei)馬(ma)氏體(ti)。650℃回火的組織為(wei)回火索氏體(ti)和呈帶狀分布的鐵素(su)體(ti)，因此可通過熱處理來提高(gao)(gao)它的性(xing)能。這樣既有Cr17型不(bu)銹鋼(gang)的耐蝕性(xing)，又有Cr13型不(bu)銹鋼(gang)的強度。一般(ban)用于既要求(qiu)高(gao)(gao)力學性(xing)能、高(gao)(gao)淬硬性(xing)，又要求(qiu)耐硝酸(suan)、有機酸(suan)腐蝕的軸類、活塞桿、泵、閥等部件(jian)，以(yi)及彈簧(huang)和緊固件(jian)。
馬氏體不銹鋼管的工藝性能在鋼種介紹中都有詳細的闡述，這里僅介紹一下馬氏體不銹鋼的物理性能（見表4-1），以及熱處理制度和力學性能（見表4-2）。
